ES2620020T3 - Bombas de doble diafragma - Google Patents

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Abstract

Una bomba de doble diafragma que comprende un par de cámaras de bombeo (1, 2) separadas axialmente, cada cámara tiene un diafragma de bombeo (3, 4) que divide cada cámara en un compartimiento interior (5, 6) y exterior (7, 8), los extremos interiores de ambas cámaras de bombeo se cierran mediante un elemento central (11), cada diafragma (3, 4) se monta en el elemento central (11) alrededor de un borde del compartimiento interior (5, 6) correspondiente, medios (13) para suministrar fluido a los compartimentos exteriores (7, 8) para hacer oscilar los diafragmas y variar las capacidades de los compartimentos interiores (5, 6) y cada uno de los compartimentos interiores (5, 6) tiene un orificio de entrada (14) y uno de salida (15) que conduce a las válvulas unidireccionales (16, 17) para permitir que el fluido se extraiga a uno de los compartimientos interiores (5, 6) cuando el diafragma apropiado (3, 4) se desplaza hacia fuera y se expulsa desde ese compartimiento interior (5, 6) cuando el diafragma (3, 4) se desplaza hacia adentro, y en el que las válvulas unidireccionales (16, 17) se ubican en colectores de entrada (40) y de salida (41) en el elemento central (11) y son accesibles y ajustables a través de los orificios de entrada (14) y de salida (15) en los compartimentos interiores (5, 6) cuando los diafragmas están ausentes, y caracterizado porque los colectores de entrada y salida (40, 41) dentro del elemento central (11) se extienden fuera de sus compartimientos interiores (5, 6) respectivos en un ángulo agudo con relación al plano del borde de dicho compartimento interior respectivo (5, 6).

Description

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DESCRIPCION
Bombas de doble diafragma
Esta invencion se refiere a las bombas de doble diafragma.
Las bombas de doble diafragma se conocen y se describen en los documentos EP 0 181 756 B, EP 0 132 913 B y EP 1 113 174 A.
Las bombas descritas en estos documentos tienen un cuerpo central que separa dos camaras interiores que forman, junto con un par de diafragmas flexibles, las porciones interiores de dos camaras de bombeo. Estos cuerpos centrales contienen un sistema de valvula operado por fluido que controla el flujo del fluido de la bomba hacia y desde las porciones interiores de las camaras de bombeo.
Tales bombas tienen la ventaja sobre muchos otros tipos de bomba y pueden instalarse facilmente en "lmea" en sistemas de transmision de fluido y los colectores de entrada y salida se mantienen cortos.
En estas bombas existe una posible trayectoria de fuga del producto hacia el exterior de la bomba en el colector o la union del sello de la valvula, por ejemplo en una junta de asiento de bola, porque las valvulas son portadas en un componente separado que se ajusta en el exterior del cuerpo central de la bomba, por ejemplo como se muestra en el documento EP 1 113 174 A.
La presente invencion se destina a proporcionar una construccion en la que se evitan tales fugas y la nueva construccion tiene valvulas que solo son accesibles una vez que se han retirado los diafragmas. Por lo tanto, las fugas siempre estan contenidas dentro del cuerpo de la bomba. De ocurrir fugas internas, el efecto es solo una ligera disminucion en la eficiencia de bombeo y no presenta un peligro para el personal en contacto con medios agresivos.
El documento US 1,920,014 describe una bomba de diafragma multiple con dos diafragmas dispuestos en compartimientos a cada lado de un miembro del cuerpo. Los orificios de valvula a los compartimentos se conectan a un paso de entrada en el miembro del cuerpo y los orificios de valvula desde los compartimentos se conectan a un paso de salida en el miembro del cuerpo.
De acuerdo con una modalidad de la invencion se proporciona una bomba de doble diafragma de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones adjuntas.
Por lo tanto, con esta disposicion, las valvulas unidireccionales se ubican directamente en el elemento central desde el interior de las camaras de bombeo evitando asf posibles trayectorias de fuga a traves de componentes separados que portan las valvulas y se ajustan desde el exterior del cuerpo de la bomba.
Ademas, con esta construccion, los diafragmas deben retirarse para acceder a las valvulas unidireccionales.
Preferentemente, las valvulas unidireccionales son valvulas de bola, cuyas bolas actuan sobre asientos de valvula que se ajustan en dicha entrada a colectores de salida a traves de los orificios de entrada y salida en los compartimentos interiores.
En una construccion conveniente, los asientos de valvula se atornillan en el elemento central.
Las bolas de la valvula pueden ubicarse en jaulas o carcasas ubicadas en dicho elemento central.
De acuerdo con la invencion, los colectores de entrada y salida dentro del elemento central se extienden fuera de sus respectivas camaras interiores en un angulo agudo con relacion al plano del borde de dicha camara interior respectiva que permite asf una reduccion en el ancho total de la bomba.
El elemento central se proporciona preferentemente en un cuerpo de la bomba formado a partir de un bloque de material en el que se forman las paredes interiores de los compartimientos interiores y los colectores de entrada y salida.
El cuerpo de la bomba puede formarse de cualquier material conveniente, por ejemplo metal o un material plastico sintetico, tal como P.T.F.E.
Los diafragmas pueden mantenerse en su lugar y los compartimientos exteriores cerrados por las cubiertas de los extremos.
La invencion puede llevarse a cabo de diversas maneras pero ahora se describira una modalidad a manera de ejemplo y con referencia a los dibujos adjuntos en los que:
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La Figura 1 es una vista en elevacion del extremo en una bomba de doble diafragma de acuerdo con la presente invencion;
La Figura 2 es una vista en seccion transversal de la bomba mostrada en la Figura 1 sobre la lmea II-II de la Figura 1;
La Figura 3 es una vista isometrica desde arriba de la bomba mostrada en las Figuras 1 y 2 y en seccion transversal parcial sobre la lmea II-II de la Figura 1;
La Figura 4 es una vista en seccion transversal de la bomba mostrada en la Figura 1 en la lmea IV-IV; y,
La Figura 5 es una vista isometrica en seccion transversal parcial desde arriba de la bomba mostrada en la Figura 1 y en seccion transversal a lo largo de la lmea IV-IV.
Como se muestra en las figuras la bomba de doble diafragma de acuerdo con la invencion comprende un par de camaras de bombeo 1 y 2 separadas axialmente. Cada camara tiene un diafragma de bombeo indicado por los numerales de referencia 3 y 4 que dividen cada camara de bombeo 1 y 2 en un compartimento interior, indicado por los numerales de referencia 5 y 6 y un compartimiento exterior 7 y 8, respectivamente. El extremo exterior de cada camara de bombeo se cierra por una cubierta extrema 9 o 10 y los extremos interiores de ambas camaras de bombeo 1 y 2 se cierran por un elemento central 11.
Los medios de conexion 12 se extienden entre los diafragmas 3 y 4 y a traves del elemento central 11.Medios 13 se proporcionan para suministrar fluido de operacion a los compartimentos externos 7 y 8 para hacer oscilar los diafragmas 3 y 4 y variar las capacidades de los compartimentos interiores 5 y 6, y cada uno de estos compartimentos interiores 5 y 6 tiene un orificio de entrada 14 y un orificio de salida 15, y que conducen respectivamente a las valvulas unidireccionales de entrada y salida 16 y 17, como se muestra mas claramente en la Figura 4, para permitir al fluido extraerse a uno de los compartimentos 5 o 6 y cuando el diafragma apropiado 3 o 4 se desplaza hacia fuera y se expulsa desde ese compartimiento entonces el diafragma 3 o 4 se desplaza hacia dentro.
El elemento central 11 tiene una pared de division unitaria 20 que se extiende entre y cierra los extremos interiores de los compartimentos interiores 5 y 6.La pared es sustancialmente solida sobre una porcion mayor de su area aparte de una abertura sellada 21 para permitir a los medios de conexion 12 pasar a traves de ella.
Los bordes de las cubiertas de extremo 9 y 10 se encajan perifericamente con los bordes exteriores 23 de la periferia exterior 22 del elemento central 11.
Las porciones centrales de los diafragmas 3 y 4 incluyen placas embebidas 28 y se conectan a extremos opuestos de los medios de conexion 12 que estan en la forma de una varilla de empuje hueca. Esta varilla de empuje se monta de manera deslizable en la abertura sellada 21 que se ubica centralmente en la zona central ngida de la pared de division unitaria 20.Las cubiertas de extremo 9 y 10 se sujetan juntas y contra los bordes 23 por medio de un eje axial 30 que se sujeta en un extremo por los medios de sujecion 31 y la tuerca 32 en el otro.
Los medios de sujecion 31 pueden llevar un silenciador 33.
Los medios 13 incluyen una valvula de carrete (no mostrada) y una valvula de aislamiento de aire 34.Como se apreciara en la Figura 1, el medio 13 esta ligeramente desplazado a la izquierda en relacion con la lmea central del eje axial 30. Las valvulas unidireccionales 16 y 17 se ubican respectivamente en un colector de entrada 40 y un colector de salida 41.Los colectores de entrada y salida 40, 41 sobre el lado derecho de la bomba con relacion al compartimento interior 6 se muestran en la Figura 4 pero se debe entender que tambien se proporcionan orificios, colectores y valvulas identicos para el compartimento interior izquierdo 5.Los pares de valvulas se separan a cada lado de la lmea central de los medios de conexion 12 y el extremo inferior del colector 40 en el que se ubica la valvula 16 se une a una porcion de colector horizontal 42 que tiene una entrada 43 en el lado derecho del bloque principal.
La valvula de salida 17 se ubica de manera similar en el colector 41 y conduce a una porcion vertical 45 del colector que sale del bloque en 46.Los colectores para el compartimiento interior izquierdo 5 tambien unen la porcion horizontal 42 o la porcion vertical 45 de sus respectivos colectores de manera que tengan una entrada comun 43 o una salida comun 46.
Las valvulas unidireccionales 16 y 17 son valvulas de bola, cuyas bolas actuan sobre asientos de valvula 50 que se atornillan en los colectores respectivos. Las bolas de valvula se ubican en jaulas o carcasas 51 para retenerlas en su lugar.
Los colectores de entrada y salida 40, 41 dentro del elemento central 11 se extienden fuera de sus respectivas camaras interiores 5 o 6 con un angulo agudo con relacion al plano del borde de su camara interior respectiva, como se observara mas claramente en las Figuras 4 y 5 y las entradas 43 y 46 de los colectores pueden portar accesorios apropiados para conexiones de tubena.
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El conjunto de diafragma de la varilla de empuje se alterna por aire, gas o Ifquido bajo presion suministrados a los dos compartimentos externos 7 y 8 alternativamente para formar un cambio en el carrete u otros medios de manera conocida. Tal sistema se describe en detalle en el documento EP 0 181 756 B y los pasos centrales para transportar el fluido de operacion se indican por el numeral de referencia 51.El movimiento de vaiven del conjunto de diafragma de la varilla de empuje aumenta y disminuye alternativamente el volumen de los compartimentos interiores 5 y 6.Esto conduce al fluido a extraerse dentro del compartimiento cuyo volumen se esta incrementando a traves de una de los orificios de entrada inferiores 14 desde el colector 40.De manera similar, el fluido se expulsa del compartimento cuyo volumen se esta reduciendo a traves de uno de los orificios de salida superiores 15 en el colector de salida 41.Tal operacion es convencional para las bombas de doble diafragma.
El elemento central 11 se forma en un cuerpo de la bomba principal formado de un unico bloque de material en el que se forman las paredes interiores de los compartimentos interiores 5 y 6, y los colectores de entrada y salida. De este modo, el cuerpo de la bomba puede formarse de un material plastico sintetico (por ejemplo P.T.F.E.).
El uso de colectores angulados permite que las dimensiones totales del cuerpo principal se mantengan lo mas pequenas posible.
Debido a la construccion y a la disposicion de los colectores su ubicacion dentro del cuerpo principal no existen accesorios externos, de este modo los asientos de valvula 50 pueden insertarse solamente en los colectores pasandolos a traves de los orificios 14 o 15 apropiados de entrada o salida y esto requerira el retiro del diafragma apropiado. El resultado es que cualquier trayectoria de fugas a traves de la valvula se contiene siempre dentro del cuerpo de la bomba. De ocurrir fugas internas, el efecto solo sena una ligera disminucion en la eficiencia de bombeo y no presentana un peligro para el personal por contacto con medios agresivos.
El uso de P.T.F.E. para el cuerpo principal permitira a la bomba manejar la mayor gama de productos qrnmicos potencialmente peligrosos, aunque pueden considerarse otros materiales, si se desea.

Claims (9)

  1. 5
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    15
    20
    25
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    Reivindicaciones
    1. Una bomba de doble diafragma que comprende un par de camaras de bombeo (1, 2) separadas axialmente, cada camara tiene un diafragma de bombeo (3, 4) que divide cada camara en un compartimiento interior (5, 6) y exterior (7, 8), los extremos interiores de ambas camaras de bombeo se cierran mediante un elemento central (11), cada diafragma (3, 4) se monta en el elemento central (11) alrededor de un borde del compartimiento interior (5, 6) correspondiente, medios (13) para suministrar fluido a los compartimentos exteriores (7, 8) para hacer oscilar los diafragmas y variar las capacidades de los compartimentos interiores (5, 6) y cada uno de los compartimentos interiores (5, 6) tiene un orificio de entrada (14) y uno de salida (15) que conduce a las valvulas unidireccionales (16, 17) para permitir que el fluido se extraiga a uno de los compartimientos interiores (5, 6) cuando el diafragma apropiado (3, 4) se desplaza hacia fuera y se expulsa desde ese compartimiento interior (5, 6) cuando el diafragma (3, 4) se desplaza hacia adentro, y en el que las valvulas unidireccionales (16, 17) se ubican en colectores de entrada (40) y de salida (41) en el elemento central (11) y son accesibles y ajustables a traves de los orificios de entrada (14) y de salida (15) en los compartimentos interiores (5, 6) cuando los diafragmas estan ausentes, y caracterizado porque los colectores de entrada y salida (40, 41) dentro del elemento central (11) se extienden fuera de sus compartimientos interiores (5, 6) respectivos en un angulo agudo con relacion al plano del borde de dicho compartimento interior respectivo (5, 6).
  2. 2. Una bomba de doble diafragma como se reivindico en la reivindicacion 1 en donde las valvulas unidireccionales (16, 17) son valvulas de bola, cuyas bolas actuan sobre asientos de valvula (50) que se encajan en dichos colectores de entrada y salida (40, 41) a traves de orificios de entrada y salida (14, 15).
  3. 3. Una bomba de doble diafragma como se reivindico en la reivindicacion 2, en donde los asientos de valvula (50) se atornillan en dichos colectores (40, 41).
  4. 4. Una bomba de doble diafragma como se reivindico en la reivindicacion 2 o la reivindicacion 3, en donde las bolas de la valvula se ubican en jaulas (51) ubicadas en dichos colectores de entrada y salida (40, 41).
  5. 5. Una bomba de doble diafragma como se reivindico en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, en donde dicho elemento central (11) se proporciona en un cuerpo de la bomba formado de un bloque de material en el que se forman las paredes interiores (20) de los compartimentos interiores (5, 6) y los colectores de entrada y salida (40, 41).
  6. 6. Una bomba de doble diafragma como se reivindico en la reivindicacion 5, en donde el cuerpo de la bomba se forma de un material plastico sintetico.
  7. 7. Una bomba de doble diafragma como se reivindico en la reivindicacion 6, en donde el cuerpo de la bomba se forma de P.T.F.E.
  8. 8. Una bomba de doble diafragma como se reivindico en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, en donde los diafragmas (3, 4) deben retirarse para acceder a las valvulas unidireccionales (16, 17).
  9. 9. Una bomba de doble diafragma como se reivindico en cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 8, en donde los diafragmas (3, 4) se mantienen en su lugar y los compartimentos exteriores (7, 8) se cierran por cubiertas de extremo (9, 10).
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